本發(fā)明涉及取向性電磁鋼板及其制造方法，具體而言，涉及鐵損極低的取向性電磁鋼板及其制造方法。
背景技術(shù)：
1、取向性電磁鋼板是主要被用于變壓器等的鐵芯的軟磁性材料，作為其磁特性，特別強(qiáng)烈要求為低鐵損。作為降低鐵損的方法之一，有對鋼板表面賦予覆膜張力的方法。在此，上述覆膜張力是指由于鋼板與在其表面上形成的覆膜的熱特性的差異而從覆膜對鋼板賦予的拉應(yīng)力。具體而言，該覆膜張力利用了如下情況：在鋼板表面上在高溫下形成熱膨脹率比鋼板低的覆膜后，冷卻至室溫時(shí)，鋼板收縮，但覆膜不那么收縮，因此對鋼板施加拉應(yīng)力。因此，越是形成與鋼板相比熱膨脹率低、楊氏模量高的覆膜，越能夠提高對鋼板表面賦予的覆膜張力。
2、作為賦予覆膜張力的具體方法，通常有如下方法：最終退火后，在鋼板表面涂布由磷酸鹽和二氧化硅構(gòu)成的試劑后，將其在高溫下進(jìn)行烘烤而形成覆膜。例如，在專利文獻(xiàn)1中提出了形成由磷酸鋁和二氧化硅構(gòu)成的覆膜的方法，在專利文獻(xiàn)2中提出了形成由磷酸鎂和二氧化硅構(gòu)成的覆膜的方法。
3、另外，作為其他方法，提出了著眼于由于陶瓷的熱膨脹率低、楊氏模量高因此容易形成有利于賦予高張力的覆膜的技術(shù)。例如，在專利文獻(xiàn)3中提出了使用pvd法、cvd法在鋼板表面上蒸鍍陶瓷而形成陶瓷覆膜的方法，在專利文獻(xiàn)4中提出了使用溶膠凝膠法在鋼板表面上涂布溶膠后將其在高溫下進(jìn)行烘烤而形成陶瓷覆膜的方法。
4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
5、專利文獻(xiàn)
6、專利文獻(xiàn)1：日本特公昭53-028375號公報(bào)
7、專利文獻(xiàn)2：日本特公昭56-052117號公報(bào)
8、專利文獻(xiàn)3：日本特公昭63-054767號公報(bào)
9、專利文獻(xiàn)4：日本特開平02-243770號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明所要解決的問題
2、但是，對于上述專利文獻(xiàn)1和2的方法而言，雖然能夠通過增加覆膜的厚度來提高覆膜張力，但另一方面會(huì)導(dǎo)致占空系數(shù)的降低，因此實(shí)際上通過該方法增大覆膜張力存在極限。另外，對于上述專利文獻(xiàn)3的方法而言，成膜速度慢，而且在覆膜形成時(shí)需要減壓，因此存在制造性差、制造成本升高的問題。另外，對于上述專利文獻(xiàn)4的方法而言，除了成膜速度慢以外，還需要反復(fù)進(jìn)行涂布和烘烤，因此仍然存在制造性差的問題。
3、本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題而完成的，其目的在于提供具有均勻性和密合性優(yōu)良并且能夠?qū)︿摪遒x予高張力的覆膜的低鐵損的取向性電磁鋼板，并且提出能夠在短時(shí)間內(nèi)形成上述覆膜的取向性電磁鋼板的制造方法。
4、用于解決問題的方法
5、為了解決上述問題，發(fā)明人著眼于在最終退火后的鋼板表面形成覆膜的方法而反復(fù)進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果是在鋼板表面電沉積陶瓷的方法，則能夠在短時(shí)間內(nèi)形成均勻性和密合性優(yōu)良并且能夠賦予高張力的覆膜，能夠廉價(jià)且生產(chǎn)率良好地制造鐵損極低的取向性電磁鋼板，從而開發(fā)出本發(fā)明。
6、基于上述見解的本發(fā)明是一種取向性電磁鋼板，其特征在于，在最終退火后的鋼板表面具有由選自mg、al、si、ti、cr、zr和y中的一種以上金屬元素的碳化物、氮化物和氧化物中的任意一種構(gòu)成的陶瓷、或者由上述碳化物、氮化物和氧化物中的兩種以上的復(fù)合體構(gòu)成的陶瓷的電沉積覆膜。
7、本發(fā)明的上述取向性電磁鋼板的特征在于，上述陶瓷的電沉積覆膜對鋼板賦予的拉應(yīng)力在5～40mpa的范圍內(nèi)。
8、另外，本發(fā)明的上述取向性電磁鋼板的特征在于，不具有鎂橄欖石覆膜。
9、另外，本發(fā)明的上述取向性電磁鋼板的特征在于，具有含有c：0.0050質(zhì)量%以下、si：2.0～5.0質(zhì)量%和mn：0.01～0.5質(zhì)量%、且余量由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的成分組成。
10、另外，本發(fā)明的上述取向性電磁鋼板的特征在于，在上述成分組成的基礎(chǔ)上還含有b：0.0001～0.005質(zhì)量%、ti：0.001～0.01質(zhì)量%、p：0.005～0.1質(zhì)量%、cr：0.01～0.5質(zhì)量%、ni：0.01～1.5質(zhì)量%、cu：0.01～0.5質(zhì)量%、nb：0.002～0.08質(zhì)量%、mo：0.005～0.1質(zhì)量%、sn：0.005～0.5質(zhì)量%、sb：0.005～0.5質(zhì)量%和bi：0.001～0.05質(zhì)量%中的至少一種。
11、另外，本發(fā)明提出了一種取向性電磁鋼板的制造方法，其中，對具有規(guī)定的成分組成的鋼原材進(jìn)行熱軋、冷軋、兼作一次再結(jié)晶退火的脫碳退火，將退火分離劑涂布于鋼板表面，進(jìn)行最終退火，然后進(jìn)行平坦化退火，所述取向性電磁鋼板的制造方法的特征在于，在上述最終退火后的鋼板表面電沉積由選自mg、al、si、ti、cr、zr和y中的一種以上金屬元素的碳化物、氮化物和氧化物中的任意一種構(gòu)成的陶瓷、或者由上述碳化物、氮化物和氧化物中的兩種以上的復(fù)合體構(gòu)成的陶瓷而形成陶瓷的電沉積覆膜。
12、另外，本發(fā)明的上述取向性電磁鋼板的制造方法的特征在于，將上述陶瓷的電沉積覆膜對鋼板賦予的拉應(yīng)力設(shè)定在5～40mpa的范圍內(nèi)。
13、另外，本發(fā)明的上述取向性電磁鋼板的制造方法的特征在于，在不具有鎂橄欖石覆膜的最終退火后的鋼板表面電沉積陶瓷。
14、另外，本發(fā)明的上述取向性電磁鋼板的制造方法中使用的上述鋼原材的特征在于，具有含有c：0.01～0.1質(zhì)量%、si：2.0～5.0質(zhì)量%和mn：0.01～0.5質(zhì)量%、還含有下述a和b組中的至少一組抑制劑形成成分、余量由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的成分組成。
15、·a組：s：0.005～0.03質(zhì)量%和se：0.005～0.03質(zhì)量%中的至少一種；
16、·b組：al：0.010～0.04質(zhì)量%和n：0.005～0.01質(zhì)量%。
17、另外，本發(fā)明的上述取向性電磁鋼板的制造方法中使用的上述鋼原材的特征在于，具有含有c：0.01～0.1質(zhì)量%、si：2.0～5.0質(zhì)量%和mn：0.01～0.5質(zhì)量%，還含有s：小于0.005質(zhì)量%、se：小于0.005質(zhì)量%、al：小于0.010質(zhì)量%和n：小于0.005質(zhì)量%、余量由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的成分組成。
18、另外，本發(fā)明的上述取向性電磁鋼板的制造方法中使用的上述鋼原材的特征在于，在上述成分組成的基礎(chǔ)上還含有b：0.0001～0.005質(zhì)量%、ti：0.001～0.01質(zhì)量%、p：0.005～0.1質(zhì)量%、cr：0.01～0.5質(zhì)量%、ni：0.01～1.5質(zhì)量%、cu：0.01～0.5質(zhì)量%、nb：0.002～0.08質(zhì)量%、mo：0.005～0.1質(zhì)量%、sn：0.005～0.5質(zhì)量%、sb：0.005～0.5質(zhì)量%和bi：0.001～0.05質(zhì)量%中的至少一種。
19、發(fā)明效果
20、根據(jù)本發(fā)明，通過在最終退火后的鋼板表面電沉積陶瓷，能夠在短時(shí)間內(nèi)形成均勻性和密合性優(yōu)良并且能夠賦予高張力的覆膜，因此能夠廉價(jià)且生產(chǎn)率良好地制造鐵損極低的取向性電磁鋼板。
1.一種取向性電磁鋼板，其特征在于，在最終退火后的鋼板表面具有由選自mg、al、si、ti、cr、zr和y中的一種以上金屬元素的碳化物、氮化物和氧化物中的任意一種構(gòu)成的陶瓷、或者由所述碳化物、氮化物和氧化物中的兩種以上的復(fù)合體構(gòu)成的陶瓷的電沉積覆膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取向性電磁鋼板，其特征在于，所述陶瓷的電沉積覆膜對鋼板賦予的拉應(yīng)力在5～40mpa的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的取向性電磁鋼板，其特征在于，不具有鎂橄欖石覆膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的取向性電磁鋼板，其特征在于，具有含有c：0.0050質(zhì)量%以下、si：2.0～5.0質(zhì)量%和mn：0.01～0.5質(zhì)量%、且余量由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的成分組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的取向性電磁鋼板，其特征在于，在所述成分組成的基礎(chǔ)上還含有b：0.0001～0.005質(zhì)量%、p：0.005～0.1質(zhì)量%、ti：0.001～0.01質(zhì)量%、cr：0.01～0.5質(zhì)量%、ni：0.01～1.5質(zhì)量%、cu：0.01～0.5質(zhì)量%、nb：0.002～0.08質(zhì)量%、mo：0.005～0.1質(zhì)量%、sn：0.005～0.5質(zhì)量%、sb：0.005～0.5質(zhì)量%和bi：0.001～0.05質(zhì)量%中的至少一種。
6.一種取向性電磁鋼板的制造方法，其中，對具有規(guī)定的成分組成的鋼原材進(jìn)行熱軋、冷軋、兼作一次再結(jié)晶退火的脫碳退火，將退火分離劑涂布于鋼板表面，進(jìn)行最終退火，然后進(jìn)行平坦化退火，所述取向性電磁鋼板的制造方法的特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，將所述陶瓷的電沉積覆膜對鋼板賦予的拉應(yīng)力設(shè)定在5～40mpa的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，在不具有鎂橄欖石覆膜的最終退火后的鋼板表面電沉積陶瓷。
9.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項(xiàng)所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，所述鋼原材具有含有c：0.01～0.1質(zhì)量%、si：2.0～5.0質(zhì)量%和mn：0.01～0.5質(zhì)量%、還含有下述a和b組中的至少一組抑制劑形成成分、余量由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的成分組成，
10.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項(xiàng)所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，所述鋼原材具有含有c：0.01～0.1質(zhì)量%、si：2.0～5.0質(zhì)量%和mn：0.01～0.5質(zhì)量%、還含有s：小于0.005質(zhì)量%、se：小于0.005質(zhì)量%、al：小于0.010質(zhì)量%和n：小于0.005質(zhì)量%、余量由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的成分組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，所述鋼原材在所述成分組成的基礎(chǔ)上還含有b：0.0001～0.005質(zhì)量%、p：0.005～0.1質(zhì)量%、ti：0.001～0.01質(zhì)量%、cr：0.01～0.5質(zhì)量%、ni：0.01～1.5質(zhì)量%、cu：0.01～0.5質(zhì)量%、nb：0.002～0.08質(zhì)量%、mo：0.005～0.1質(zhì)量%、sn：0.005～0.5質(zhì)量%、sb：0.005～0.5質(zhì)量%和bi：0.001～0.05質(zhì)量%中的至少一種。